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《中南大学》 2012年
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基于突变理论的露天矿复杂采空区稳定性研究

薛涛  
【摘要】:露天开采以其生产效率高、生产工艺简单,在我国矿山开采中所占的比例日益增大,但是由于很多露天矿山都曾经进行过长时间的地下开采,遗留了大量的采空区未进行充填处理,对安全生产、人员和露采设备产生严重的危害。因此,开展露天矿采空区的稳定性研究工作尤为重要和迫切。本文以三道庄露天矿区复杂采空区为研究背景,综合应用多级模糊综合评判法、强度折减法、突变理论等对其进行了稳定性分级和安全系数研究,研究内容和研究成果如下: (1)以现场调查的相关参数为基础,选取了合理的影响因素、和影响因子,对该矿区28个未知稳定性采空区进行二级模糊综合评判,评价过程中首次考虑了露天矿开采影响因素,确定了每个采空区的稳定性等级,结果与实际相吻合。 (2)对不同跨度和不同顶板厚度下的单个规则采空区和重叠规则采空区进行三维数模值拟。以模拟所得的采空区关键点位移量为数据依据,耦合强度折减法与突变理论两种方法,从剪切破坏和拉伸破坏两个角度分别研究采空区的剪切安全系数和拉伸安全系数,研究结果表明,采空区受剪切破坏明显,可将剪切安全系数视为该采空区的整体安全系数。同时得到了不同跨度和顶板厚度对安全系数的影响规律。对重叠采空区的数值模拟,得到了上下层采空区顶板位移的不同变化规律。 (3)运用强度折减及突变耦合分析法对一个典型的三道庄露天矿复杂采空区进行研究,获取了可信的安全系数,为下一步采空区的安全处理提供了有力依据。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TD804

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【参考文献】
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